在对抗“永久化学品”的漫长战争中,人类肠道可能成为我们最意想不到的盟友。
全氟和多氟烷基物质(PFAS)是一类用于制造不粘锅、防水夹克等产品的合成化学品。然而,正如常发生的情况一样,它们卓越的稳定性既是其优点,也是其危险所在。这些化学物质在自然界中无法分解,会在环境中积累,并在我们的血液和器官中不断累积。它们并非无害,已被证明与癌症、生育问题等多种健康风险相关。
现在,剑桥大学的一组科学家发现,某些肠道细菌能够从周围环境中吸收PFAS。通过小鼠实验,他们证明这些细菌可以吸收大量PFAS,并通过粪便将其排出体外。这项研究发表在《自然·微生物学》上,为无需复杂医疗干预即可解毒人类开辟了一条令人振奋的新路径:通过喂养我们体内已有的细菌实现排毒。
一个庞大且有毒的家族
PFAS自1938年特氟龙发明以来开始使用,如今已发展为一个包含超过4700种化学物质的大家族。它们并非天然存在,而是完全由人工合成。由于对热和水的强抗性,PFAS被广泛应用于化妆品、食品包装、灭火泡沫和服装等产品中。但它们也构成了重大的公共卫生隐患。PFAS需要数年甚至数十年才能从人体中清除,因此被称为“永久化学品”。
过去我们曾认为它们是安全的,但现在我们知道事实并非如此。仅在欧洲,与PFAS相关的健康影响每年造成的经济损失估计高达500亿至800亿欧元。
我们对水体和土壤中的PFAS了解颇多,但对其在人体内的代谢机制却知之甚少。而这正是肠道细菌发挥作用的地方。
剑桥大学的研究团队测试了89种细菌菌株,其中许多常见于人体肠道。他们发现,至少有38种菌株能够吸收大量的PFAS,尤其是像PFNA和PFDA这样的长链类型,这些物质最为顽固且毒性最强。
“我们发现,某些人类肠道细菌具有极高的能力,在不同浓度下从环境中吸收PFAS,并将其聚集在细胞内部形成团块。由于PFAS在这些团块中聚集,细菌本身似乎免受毒性影响。”剑桥大学MRC毒理学部门的基兰·帕蒂尔博士(Dr Kiran Patil)说道,他也是该报告的资深作者。
一些最有效的菌株包括Bacteroides uniformis和Odoribacter splanchnicus。这些菌株在短短几分钟内就能吸收超过70%的环境中的PFAS。重要的是,这些细菌不仅将PFAS附着在其外膜上,还将其拉入细胞内部,形成致密的团块。这些团块随后随粪便排出体外。
细菌解毒
目前,这项研究仅在小鼠身上进行,但类似机制很可能也适用于人类。这引发了一个有趣的可能性:我们是否可以通过服用益生菌补充剂(许多人已经在服用以改善消化功能)来帮助清除体内的PFAS?
安娜·林德尔博士(Dr Anna Lindell),剑桥大学MRC毒理学部门的研究员,也是该研究的第一作者,认为这是一个值得考虑的方向。
“我们所有人都通过水和食物接触到PFAS——这些化学物质分布如此广泛,以至于它们存在于每个人体内。PFAS曾经被认为安全,但现在显然并非如此。PFAS之所以长期未引起注意,是因为在低浓度下它们并不急性中毒。但它们就像一种慢性毒药。”
研究人员目前正在探索如何增强这些细菌吸收PFAS的能力,包括通过基因改造或微生物工程手段。细菌不会完全消除PFAS的事实令人鼓舞。
然而,还有很长的路要走。这项新研究改变了科学家对微生物组在化学解毒中作用的看法。在此之前,大多数研究关注的是污染物如何影响肠道细菌。而这项研究颠覆了这一观点:肠道细菌可以反击。
这项研究发表于《自然·微生物学》。
(全文结束)


